JP2002270868A - 集積型光起電力装置及びその製造方法 - Google Patents
集積型光起電力装置及びその製造方法Info
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、広い範囲のレーザ照射条件下
で、加工が可能な集積型光起電力装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 透光性基板上に、透明電極２、光活性層
となる半導体層３及び裏面電極層４をこの順序で形成し
た集積型光起電力装置であって、前記裏面電極層４は前
記半導体層３に近い側から透明導電膜４１と金属膜４２
とが積層され、かつその透明導電膜４１中にはシリコン
（Ｓｉ）またはナトリウム（Ｎａ）の中から選ばれる１
つ以上の元素がドープされている。
で、加工が可能な集積型光起電力装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 透光性基板上に、透明電極２、光活性層
となる半導体層３及び裏面電極層４をこの順序で形成し
た集積型光起電力装置であって、前記裏面電極層４は前
記半導体層３に近い側から透明導電膜４１と金属膜４２
とが積層され、かつその透明導電膜４１中にはシリコン
（Ｓｉ）またはナトリウム（Ｎａ）の中から選ばれる１
つ以上の元素がドープされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜半導体を用い
た集積型光起電力装置及びその製造方法に関する。
た集積型光起電力装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非晶質シリコン（以下、ａ−Ｓｉ
という。）系半導体を光活性層に用いた光起電力装置が
いろいろな用途に使用されている。これは１枚の基板上
に多数の光電変換素子をカスケード接続することによ
り、高電圧を取出せるようにした集積型ａ−Ｓｉ光起電
力装置に開発を負うところが大きい。
という。）系半導体を光活性層に用いた光起電力装置が
いろいろな用途に使用されている。これは１枚の基板上
に多数の光電変換素子をカスケード接続することによ
り、高電圧を取出せるようにした集積型ａ−Ｓｉ光起電
力装置に開発を負うところが大きい。
【０００３】一般的なａ−Ｓｉを用いた集積型光起電力
装置について、図５に従い説明する。ガラスからなる透
光性基板１の上に、酸化錫（ＳｎＯ2）からなる透明電
極２、内部にｐｉｎ接合を有する光活性層となる非晶質
半導体層３、裏面電極層４をこの順序で積層して形成さ
れる。上記非晶質半導体層３は、ｐｉｎのシングル接合
のものや、ｐｉｎ接合を複数段積層した所謂タンデム構
造のものがある。タンデム構造は、例えば、内部にｐｉ
ｎ接続を有するフロントのａ−Ｓｉ膜とボトムのａ−Ｓ
ｉＧｅとを積層して構成される。このタンデム構造の非
晶質半導体層３は、例えば、ａ−ＳｉＣからなるフロン
トｐ型非晶質半導体層３１とａ−Ｓｉからなるフロント
ｉ型非晶質半導体層３２と微結晶シリコンからなるフロ
ントｎ型非晶質半導体層３３、ａ−ＳｉＣからなるボト
ムｐ型非晶質半導体層３４とａ−ＳｉＧｅからなるボト
ムｉ型非晶質半導体層３５と微結晶シリコンからなるボ
トムｎ型非晶質半導体層３６とで構成されている。
装置について、図５に従い説明する。ガラスからなる透
光性基板１の上に、酸化錫（ＳｎＯ2）からなる透明電
極２、内部にｐｉｎ接合を有する光活性層となる非晶質
半導体層３、裏面電極層４をこの順序で積層して形成さ
れる。上記非晶質半導体層３は、ｐｉｎのシングル接合
のものや、ｐｉｎ接合を複数段積層した所謂タンデム構
造のものがある。タンデム構造は、例えば、内部にｐｉ
ｎ接続を有するフロントのａ−Ｓｉ膜とボトムのａ−Ｓ
ｉＧｅとを積層して構成される。このタンデム構造の非
晶質半導体層３は、例えば、ａ−ＳｉＣからなるフロン
トｐ型非晶質半導体層３１とａ−Ｓｉからなるフロント
ｉ型非晶質半導体層３２と微結晶シリコンからなるフロ
ントｎ型非晶質半導体層３３、ａ−ＳｉＣからなるボト
ムｐ型非晶質半導体層３４とａ−ＳｉＧｅからなるボト
ムｉ型非晶質半導体層３５と微結晶シリコンからなるボ
トムｎ型非晶質半導体層３６とで構成されている。
【０００４】そして、集積型ａ−Ｓｉ光起電力装置は、
全体として１枚の基板から高い電圧を取出せるように多
数の光電変換素子をカスケード接続している。集積型構
造を形成するためには、ガラス基板上の透明電極、ａ−
Ｓｉ膜、裏面電極層を分離する必要がある。各々の膜を
分離する方法としては、主にレーザを用いたレーザパタ
ーニング法が用いられている（例えば、特公平４−６４
４７３号公報参照）。
全体として１枚の基板から高い電圧を取出せるように多
数の光電変換素子をカスケード接続している。集積型構
造を形成するためには、ガラス基板上の透明電極、ａ−
Ｓｉ膜、裏面電極層を分離する必要がある。各々の膜を
分離する方法としては、主にレーザを用いたレーザパタ
ーニング法が用いられている（例えば、特公平４−６４
４７３号公報参照）。
【０００５】このレーザパターニング法につき簡単に説
明する。まず、ガラスなどの絶縁性透光性基板１上にＩ
ＴＯ、ＳｎＯ2等の透明電極２を形成し、レーザビーム
の照射により透明電極２を任意の段数に短冊状に分割す
る。そして、この分割された透明電極２上に内部にｐｉ
ｎ接合を有するａ−Ｓｉ膜からなる非晶質半導体層３を
堆積する。その後、透明電極２の分割ラインに沿って、
この分割ラインと重ならないようにしてレーザビームを
照射し、非晶質半導体層３を分割する。続いて、非晶質
半導体層３上に金属膜４２を主体とした裏面電極層４を
形成するが、この時金属元素の非晶質半導体層３への拡
散を防止するとともに、ｎ型ａ−Ｓｉ膜と金属間の接合
特性を良好にするため界面にＩＴＯ，ＺｎＯ等の透明導
電膜４１ａを挿入している。
明する。まず、ガラスなどの絶縁性透光性基板１上にＩ
ＴＯ、ＳｎＯ2等の透明電極２を形成し、レーザビーム
の照射により透明電極２を任意の段数に短冊状に分割す
る。そして、この分割された透明電極２上に内部にｐｉ
ｎ接合を有するａ−Ｓｉ膜からなる非晶質半導体層３を
堆積する。その後、透明電極２の分割ラインに沿って、
この分割ラインと重ならないようにしてレーザビームを
照射し、非晶質半導体層３を分割する。続いて、非晶質
半導体層３上に金属膜４２を主体とした裏面電極層４を
形成するが、この時金属元素の非晶質半導体層３への拡
散を防止するとともに、ｎ型ａ−Ｓｉ膜と金属間の接合
特性を良好にするため界面にＩＴＯ，ＺｎＯ等の透明導
電膜４１ａを挿入している。
【０００６】このような裏面電極層４の形成により、透
明電極２と裏面電極層４とを接続した後、透明電極２及
び非晶質半導体層３の分割ラインに沿って、両分割ライ
ンと重ならないようにして、レーザビームを照射して裏
面電極層４を除去し、隣接するセル（光電変換素子：集
積型構造における一段）間を分離する。
明電極２と裏面電極層４とを接続した後、透明電極２及
び非晶質半導体層３の分割ラインに沿って、両分割ライ
ンと重ならないようにして、レーザビームを照射して裏
面電極層４を除去し、隣接するセル（光電変換素子：集
積型構造における一段）間を分離する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したような集積型
光起電力装置を形成する際、裏面電極層４の分離プロセ
スにおいて、セル（集積型構造における一段）の透明電
極―裏面電極層が短絡してしまうことがある。その原因
を図６に従い説明する。
光起電力装置を形成する際、裏面電極層４の分離プロセ
スにおいて、セル（集積型構造における一段）の透明電
極―裏面電極層が短絡してしまうことがある。その原因
を図６に従い説明する。
【０００８】図６は図５に示す破線Ａで囲った隣接間隔
部の拡大図である。図６に示すように、裏面電極層４を
レーザで除去する際に、同時に非晶質半導体層３も除去
され、この時レーザ加工の熱影響により金属膜４２端部
に生じる溶融だれ７や、ｎ型ａ−Ｓｉと金属間の透明導
電膜４１ａの飛散、非晶質半導体層３の部分的な微結晶
化（低抵抗化）８等によるパスが生じるためである。
部の拡大図である。図６に示すように、裏面電極層４を
レーザで除去する際に、同時に非晶質半導体層３も除去
され、この時レーザ加工の熱影響により金属膜４２端部
に生じる溶融だれ７や、ｎ型ａ−Ｓｉと金属間の透明導
電膜４１ａの飛散、非晶質半導体層３の部分的な微結晶
化（低抵抗化）８等によるパスが生じるためである。
【０００９】この発明は、上述した裏面電極層のレーザ
加工に対する従来の問題点を改善し、広い範囲のレーザ
照射条件下で、加工が可能な集積型光起電力装置を提供
することを目的とする。
加工に対する従来の問題点を改善し、広い範囲のレーザ
照射条件下で、加工が可能な集積型光起電力装置を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、透光性基板
上に、透明電極、光活性層となる半導体層及び裏面電極
層をこの順序で形成した集積型光起電力装置であって、
前記裏面電極層は前記半導体層に近い側から透明導電膜
と金属膜とが積層され、かつその透明導電膜中にはシリ
コン（Ｓｉ）またはナトリウム（Ｎａ）の中から選ばれ
る１つ以上の元素がドープされていることを特徴とす
る。
上に、透明電極、光活性層となる半導体層及び裏面電極
層をこの順序で形成した集積型光起電力装置であって、
前記裏面電極層は前記半導体層に近い側から透明導電膜
と金属膜とが積層され、かつその透明導電膜中にはシリ
コン（Ｓｉ）またはナトリウム（Ｎａ）の中から選ばれ
る１つ以上の元素がドープされていることを特徴とす
る。
【００１１】裏面電極層における透明導電膜中へのＳ
ｉ、またはＮａのドープにより、透明導電膜の結晶性が
増大し、熱伝導性も向上する。その結果、裏面電極層加
工部における局部的な熱の滞留が減少するため、金属膜
端部の溶融だれやｎ型ａ−Ｓｉ／金属間の透明導電膜の
飛散が防止でき、機械的なレーザ加工性が向上する。さ
らに下地の非晶質半導体層の加工部（裏面電極層と同時
に除去される）の熱による微結晶化（低抵抗化）も防止
できる。
ｉ、またはＮａのドープにより、透明導電膜の結晶性が
増大し、熱伝導性も向上する。その結果、裏面電極層加
工部における局部的な熱の滞留が減少するため、金属膜
端部の溶融だれやｎ型ａ−Ｓｉ／金属間の透明導電膜の
飛散が防止でき、機械的なレーザ加工性が向上する。さ
らに下地の非晶質半導体層の加工部（裏面電極層と同時
に除去される）の熱による微結晶化（低抵抗化）も防止
できる。
【００１２】以上のことから、セルの透明電極と裏面電
極層を短絡させるパスが低減し、集積型光起電力装置の
出力特性、及び歩留を改善できる。
極層を短絡させるパスが低減し、集積型光起電力装置の
出力特性、及び歩留を改善できる。
【００１３】前記裏面電極層の透明導電膜中のＳｉのド
ープ量は１ａｔ．％以上１０ａｔ．％以下にすると良
い。
ープ量は１ａｔ．％以上１０ａｔ．％以下にすると良
い。
【００１４】また、前記裏面電極層の透明導電膜中のＮ
ａのドープ量は１ａｔ．％以上８ａｔ．％以下にすると
良い。
ａのドープ量は１ａｔ．％以上８ａｔ．％以下にすると
良い。
【００１５】また、この発明は、透光性基板上に、透明
電極、光活性層となる半導体層及び裏面電極層をこの順
序で形成し、レーザパターニングにより各々の膜を分離
する集積型光起電力装置の製造方法であって、前記光起
電力層となる半導体層上にシリコンまたはナトリウムの
中から選ばれる１つ以上の元素がドープされた透明導電
膜を形成し、この透明導電膜上に金属膜を積層して裏面
電極層を形成した後、レーザパターニングにより裏面電
極層及び半導体層を分離することを特徴とする。
電極、光活性層となる半導体層及び裏面電極層をこの順
序で形成し、レーザパターニングにより各々の膜を分離
する集積型光起電力装置の製造方法であって、前記光起
電力層となる半導体層上にシリコンまたはナトリウムの
中から選ばれる１つ以上の元素がドープされた透明導電
膜を形成し、この透明導電膜上に金属膜を積層して裏面
電極層を形成した後、レーザパターニングにより裏面電
極層及び半導体層を分離することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態に係
る集積型光起電力装置とその製造方法につき図１ないし
図４に従い説明する。図１は、この発明の実施の形態に
係る集積型光起電力装置を示す概略断面図であって、２
つの光電変換素子を電気的に直列接続する隣接間隔部を
中心に示している。そして、図２は、図１に示す破線Ａ
で囲った隣接間隔部の拡大図である。また、図３は、こ
の発明の特徴とする裏面電極層を形成するためのスパッ
タ装置の一例を示す概略断面図である。
る集積型光起電力装置とその製造方法につき図１ないし
図４に従い説明する。図１は、この発明の実施の形態に
係る集積型光起電力装置を示す概略断面図であって、２
つの光電変換素子を電気的に直列接続する隣接間隔部を
中心に示している。そして、図２は、図１に示す破線Ａ
で囲った隣接間隔部の拡大図である。また、図３は、こ
の発明の特徴とする裏面電極層を形成するためのスパッ
タ装置の一例を示す概略断面図である。
【００１７】この発明の実施の形態は、非晶質半導体層
として、ａ−Ｓｉとａ−ＳｉＧｅを多層化したいわゆる
タンデム構造の集積型光起電力装置に適用したものであ
る。図１において、ガラスからなる絶縁性透光性基板１
上に膜厚０．２〜１μｍ、この実施の形態では、約１μ
ｍの膜厚のＳｎＯ2からなる透明電極２を熱ＣＶＤ法な
どにより形成する。その後、例えば、例えば、レーザビ
ームの照射により透明電極２を任意の段数に短冊状に分
割する。
として、ａ−Ｓｉとａ−ＳｉＧｅを多層化したいわゆる
タンデム構造の集積型光起電力装置に適用したものであ
る。図１において、ガラスからなる絶縁性透光性基板１
上に膜厚０．２〜１μｍ、この実施の形態では、約１μ
ｍの膜厚のＳｎＯ2からなる透明電極２を熱ＣＶＤ法な
どにより形成する。その後、例えば、例えば、レーザビ
ームの照射により透明電極２を任意の段数に短冊状に分
割する。
【００１８】そして、透明電極２上に内部にｐｉｎ接続
を有するフロントのａ−Ｓｉ膜とボトムのａ−ＳｉＧｅ
とを積層したトータル膜厚が０．２〜０．４μｍ程度の
非晶質半導体層３を堆積する。この実施の形態において
は、トータル膜厚が約０．３μｍの光活性層となる非晶
質半導体層３をプラズマＣＶＤ法により形成した。この
非晶質半導体層３は、ａ−ＳｉＣからなる膜厚２００Å
のフロントｐ型非晶質半導体層３１とａ−Ｓｉからなる
膜厚１３００〜１８００Åのフロントｉ型非晶質半導体
層３２と微結晶シリコンからなる膜厚３００Åのフロン
トｎ型非晶質半導体層３３、ａ−ＳｉＣからなる膜厚２
００Åのボトムｐ型非晶質半導体層３４とａ−ＳｉＧｅ
からなる膜厚１０００〜１５００Åのボトムｉ型非晶質
半導体層３５と微結晶シリコンからなる膜厚３００Åの
ボトムｎ型非晶質半導体層３６とで構成されている。
を有するフロントのａ−Ｓｉ膜とボトムのａ−ＳｉＧｅ
とを積層したトータル膜厚が０．２〜０．４μｍ程度の
非晶質半導体層３を堆積する。この実施の形態において
は、トータル膜厚が約０．３μｍの光活性層となる非晶
質半導体層３をプラズマＣＶＤ法により形成した。この
非晶質半導体層３は、ａ−ＳｉＣからなる膜厚２００Å
のフロントｐ型非晶質半導体層３１とａ−Ｓｉからなる
膜厚１３００〜１８００Åのフロントｉ型非晶質半導体
層３２と微結晶シリコンからなる膜厚３００Åのフロン
トｎ型非晶質半導体層３３、ａ−ＳｉＣからなる膜厚２
００Åのボトムｐ型非晶質半導体層３４とａ−ＳｉＧｅ
からなる膜厚１０００〜１５００Åのボトムｉ型非晶質
半導体層３５と微結晶シリコンからなる膜厚３００Åの
ボトムｎ型非晶質半導体層３６とで構成されている。
【００１９】その後、透明電極２の分割ラインに沿っ
て、この分割ラインと重ならないようにしてレーザビー
ムを照射し、非晶質半導体層３を分割する。なお、この
レーザパターニングの際、非晶質半導体層３の分離が十
分でなくても、透明電極２の一部が露出していれば、次
の工程で形成される裏面電極層４との電気的接続が行え
るので、問題にならない。
て、この分割ラインと重ならないようにしてレーザビー
ムを照射し、非晶質半導体層３を分割する。なお、この
レーザパターニングの際、非晶質半導体層３の分離が十
分でなくても、透明電極２の一部が露出していれば、次
の工程で形成される裏面電極層４との電気的接続が行え
るので、問題にならない。
【００２０】続いて、非晶質半導体層３上に裏面電極層
４を形成する。裏面電極４は、図３に示すスパッタ装置
によりＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯから選択される膜厚１
０００Åの透明導電膜４１と、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉなどの常温（３００Ｋ）の電気抵抗
率が５０．０μΩ・ｃｍ以下の材料から選択される膜厚
３０００Åの金属膜４２を積層して形成され、このとき
前述した非晶質半導体層３のレーザ分離部において透明
導電膜２と裏面電極層４とが接続される。
４を形成する。裏面電極４は、図３に示すスパッタ装置
によりＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯから選択される膜厚１
０００Åの透明導電膜４１と、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃ
ｕ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉなどの常温（３００Ｋ）の電気抵抗
率が５０．０μΩ・ｃｍ以下の材料から選択される膜厚
３０００Åの金属膜４２を積層して形成され、このとき
前述した非晶質半導体層３のレーザ分離部において透明
導電膜２と裏面電極層４とが接続される。
【００２１】ここで、裏面電極層４として透明導電膜／
金属膜の上にさらに透明導電膜などを積層させた３層以
上の構造を用いても良い。この実施の形態では、図３に
示すスパッタ装置において、第１カソード２２にＡｌと
Ｎａをともに２ｗｔ％ドープしたＺｎＯターゲットを、
また第２カソード２３にＡｇターゲットを用いて、非晶
質半導体を形成後、分離した仕掛け品１０をスパッタ装
置２１内を通すことで、２層構造の裏面電極層４を形成
した。
金属膜の上にさらに透明導電膜などを積層させた３層以
上の構造を用いても良い。この実施の形態では、図３に
示すスパッタ装置において、第１カソード２２にＡｌと
Ｎａをともに２ｗｔ％ドープしたＺｎＯターゲットを、
また第２カソード２３にＡｇターゲットを用いて、非晶
質半導体を形成後、分離した仕掛け品１０をスパッタ装
置２１内を通すことで、２層構造の裏面電極層４を形成
した。
【００２２】その後、透明電極２及び非晶質半導体層３
の分割ラインに沿って、裏面電極層４の加工部分にレー
ザビームを照射して隣接するセル間を分離する。
の分割ラインに沿って、裏面電極層４の加工部分にレー
ザビームを照射して隣接するセル間を分離する。
【００２３】この発明の集積型光起電力装置における裏
面電極層のパターニングの評価を行うため、４０ｃｍ×
３０ｃｍサイズ、３７段の集積型ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧ
ｅタンデム構造の光起電力装置を作製し、それぞれの各
段の低照度Ｖｏｃ測定（１０００ルクス蛍光灯下にて測
定）を行った。その結果を図４に示す。図中黒で塗り潰
した四角形が本発明の集積型光起電力装置、黒丸がナト
リウム（Ｎａ）、シリコン（Ｓｉ）をドープしていない
以外は本発明と同じ構造の従来の集積型光起電力装置で
ある。また、図４においては、＋側が１、−側が３７で
ある。
面電極層のパターニングの評価を行うため、４０ｃｍ×
３０ｃｍサイズ、３７段の集積型ａ−Ｓｉ／ａ−ＳｉＧ
ｅタンデム構造の光起電力装置を作製し、それぞれの各
段の低照度Ｖｏｃ測定（１０００ルクス蛍光灯下にて測
定）を行った。その結果を図４に示す。図中黒で塗り潰
した四角形が本発明の集積型光起電力装置、黒丸がナト
リウム（Ｎａ）、シリコン（Ｓｉ）をドープしていない
以外は本発明と同じ構造の従来の集積型光起電力装置で
ある。また、図４においては、＋側が１、−側が３７で
ある。
【００２４】図４より、本発明のものでは、低照度Ｖｏ
ｃが出ていない（ほとんどゼロ）段がなく、全体的にも
高い値が得られている。これは、ｎ型ａ−Ｓｉ３６と金
属膜４２間の透明導電膜４１中へのＮａのドープにより
透明導電膜の結晶性が増大し、レーザ加工の熱影響が原
因で生じる金属膜端部の溶融だれ、ｎ型ａ−Ｓｉ／金属
膜４２間の透明導電膜４１の飛散が防止でき、機械的な
加工性が向上したことに加えて、ａ−Ｓｉ膜の部分的な
微結晶化などによるパスが削減できたためである。
ｃが出ていない（ほとんどゼロ）段がなく、全体的にも
高い値が得られている。これは、ｎ型ａ−Ｓｉ３６と金
属膜４２間の透明導電膜４１中へのＮａのドープにより
透明導電膜の結晶性が増大し、レーザ加工の熱影響が原
因で生じる金属膜端部の溶融だれ、ｎ型ａ−Ｓｉ／金属
膜４２間の透明導電膜４１の飛散が防止でき、機械的な
加工性が向上したことに加えて、ａ−Ｓｉ膜の部分的な
微結晶化などによるパスが削減できたためである。
【００２５】なお、Ｎａのドープにより透明導電膜の結
晶性が向上することは、例えば、エッチングレートを比
較すると分かる。例えば、Ｎａを５ａｔ％ドープすると
ともにＡｌドープしたＺｎＯ膜と、Ａｌのみドープした
ＺｎＯ膜を用意し、濃度０．２５％の塩酸をエッチング
液としたときのそれぞれのエッチングレート測定した。
晶性が向上することは、例えば、エッチングレートを比
較すると分かる。例えば、Ｎａを５ａｔ％ドープすると
ともにＡｌドープしたＺｎＯ膜と、Ａｌのみドープした
ＺｎＯ膜を用意し、濃度０．２５％の塩酸をエッチング
液としたときのそれぞれのエッチングレート測定した。
【００２６】Ｎａを５ａｔ％ドープするとともにＡｌド
ープしたＺｎＯ膜は、３０Å／秒であるのに対して、Ａ
ｌのみドープしたＺｎＯ膜は、９０Å／秒であり、Ｎａ
を５ａｔ％ドープするとともにＡｌドープしたＺｎＯ膜
の方がエッチングレートが１／３である。このことは、
Ｎａを５ａｔ％ドープした方が結晶性が向上しているこ
とを示している。なお、Ｓｉを５ａｔ％ドープするとと
もにＡｌドープしたＺｎＯ膜のエッチングレートも３０
Å／秒程度である。
ープしたＺｎＯ膜は、３０Å／秒であるのに対して、Ａ
ｌのみドープしたＺｎＯ膜は、９０Å／秒であり、Ｎａ
を５ａｔ％ドープするとともにＡｌドープしたＺｎＯ膜
の方がエッチングレートが１／３である。このことは、
Ｎａを５ａｔ％ドープした方が結晶性が向上しているこ
とを示している。なお、Ｓｉを５ａｔ％ドープするとと
もにＡｌドープしたＺｎＯ膜のエッチングレートも３０
Å／秒程度である。
【００２７】また、この実施の形態では、ｎ型ａ−Ｓｉ
／金属間の透明導電膜中へのドープする不純物としてＮ
ａを用いたが、代わりにＳｉをドープしても透明導電膜
の結晶性が向上し、同様の効果が得られることを確認し
ており、またＮａドープ量は１ａｔ％以上８ａｔ％以
下、一方Ｓｉドープ量は１ａｔ％以上１０ａｔ％以下の
時に最大の効果が得られる。即ち、ＮａまたはＳｉのド
ープ量が１％未満になると、エッチングレートが顕著に
低下し、結晶性の向上があまり認められず、また、Ｎａ
のドープ量が８ａｔ％を越え、Ｓｉのドープ量が１０ａ
ｔ％を越えると、下地のｎ型ａ−Ｓｉ層との接合特性が
低下すると考えられるからである。
／金属間の透明導電膜中へのドープする不純物としてＮ
ａを用いたが、代わりにＳｉをドープしても透明導電膜
の結晶性が向上し、同様の効果が得られることを確認し
ており、またＮａドープ量は１ａｔ％以上８ａｔ％以
下、一方Ｓｉドープ量は１ａｔ％以上１０ａｔ％以下の
時に最大の効果が得られる。即ち、ＮａまたはＳｉのド
ープ量が１％未満になると、エッチングレートが顕著に
低下し、結晶性の向上があまり認められず、また、Ｎａ
のドープ量が８ａｔ％を越え、Ｓｉのドープ量が１０ａ
ｔ％を越えると、下地のｎ型ａ−Ｓｉ層との接合特性が
低下すると考えられるからである。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、確実に裏面電極層を分離することができ、集積型光
起電力装置の出力特性及び歩留りを改善することができ
る。
ば、確実に裏面電極層を分離することができ、集積型光
起電力装置の出力特性及び歩留りを改善することができ
る。
【図１】この発明の実施の形態に係る集積型光起電力装
置を示す概略断面図であって、２つの光電変換素子を電
気的に直列接続する隣接間隔部を中心に示すものであ
る。
置を示す概略断面図であって、２つの光電変換素子を電
気的に直列接続する隣接間隔部を中心に示すものであ
る。
【図２】図１に示す破線Ａで囲った隣接間隔部の拡大図
である。
である。
【図３】裏面電極層を形成するためのスパッタリング装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図４】集積型光起電力装置（３７段）における各段の
低照度Ｖｏｃ測定結果を示す特性図である。
低照度Ｖｏｃ測定結果を示す特性図である。
【図５】従来の集積型光起電力装置を示す概略断面図で
あって、２つの光電変換素子を電気的に直列接続する隣
接間隔部を中心に示すものである。
あって、２つの光電変換素子を電気的に直列接続する隣
接間隔部を中心に示すものである。
【図６】図５に示す破線Ａで囲った隣接間隔部の拡大図
である。
である。
１ 基板 ２ 透明導電膜 ３ 非晶質半導体層 ４ 裏面電極層 ４１ 透明導電膜 ４２ 金属膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｍ Ｂ Ｆターム(参考） 4M104 AA01 AA03 AA10 BB04 BB36 BB37 BB39 CC01 DD37 DD43 DD61 DD81 FF02 FF13 FF22 GG20 HH20 5F033 GG01 GG04 HH07 HH08 HH11 HH13 HH14 HH18 HH19 HH38 JJ01 JJ07 JJ08 JJ11 JJ13 JJ14 JJ18 JJ19 JJ38 KK07 KK08 KK11 KK13 KK14 KK18 KK19 KK38 LL01 LL02 LL08 MM05 MM30 NN06 PP06 PP15 QQ08 QQ10 QQ11 QQ53 QQ59 QQ61 QQ62 VV15 WW04 XX00 XX31 5F051 AA05 BA11 CB12 CB15 DA04 DA15 EA11 FA02 FA03 FA04 FA06 FA08 FA15 FA18 GA03
Claims (4)
- 【請求項１】 透光性基板上に、透明電極、光活性層と
なる半導体層及び裏面電極層をこの順序で形成した集積
型光起電力装置であって、前記裏面電極層は前記半導体
層に近い側から透明導電膜と金属膜とが積層され、かつ
その透明導電膜中にはシリコンまたはナトリウムの中か
ら選ばれる１つ以上の元素がドープされていることを特
徴とする集積型光起電力装置。 - 【請求項２】 前記裏面電極層の透明導電膜中のシリコ
ンのドープ量は１ａｔ．％以上１０ａｔ．％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の集積型光起電力装
置。 - 【請求項３】 前記裏面電極層の透明導電膜中のナトリ
ウムのドープ量は１ａｔ．％以上８ａｔ．％以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の集積型光起電力装
置。 - 【請求項４】 透光性基板上に、透明電極、光活性層と
なる半導体層及び裏面電極層をこの順序で形成し、レー
ザパターニングにより各々の膜を分離する集積型光起電
力装置の製造方法であって、前記光起電力層となる半導
体層上にシリコンまたはナトリウムの中から選ばれる１
つ以上の元素がドープされた透明導電膜を形成し、この
透明導電膜上に金属膜を積層して裏面電極層を形成した
後、レーザパターニングにより裏面電極層及び半導体層
を分離することを特徴とする集積型光起電力装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069016A JP4153669B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 集積型光起電力装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069016A JP4153669B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 集積型光起電力装置及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270868A true JP2002270868A (ja) | 2002-09-20 |
| JP4153669B2 JP4153669B2 (ja) | 2008-09-24 |
Family
ID=18927112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069016A Expired - Lifetime JP4153669B2 (ja) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | 集積型光起電力装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4153669B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008065970A1 (fr) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Module de cellule solaire et procédé de fabrication de module de cellule solaire |
| WO2010090101A1 (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
-
2001
- 2001-03-12 JP JP2001069016A patent/JP4153669B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008065970A1 (fr) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Module de cellule solaire et procédé de fabrication de module de cellule solaire |
| WO2010090101A1 (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
| JPWO2010090101A1 (ja) * | 2009-02-06 | 2012-08-09 | 株式会社カネカ | 薄膜光電変換装置およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4153669B2 (ja) | 2008-09-24 |
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| JP2001068696A (ja) | 薄膜光電変換モジュール |
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